设施布置设计

1、设施规划与物流分析设施规划与物流分析管工系管工系 曾敏刚曾敏刚-1-第一章第一章 设施规划与物流分析的绪论设施规划与物流分析的绪论 第二章第二章 物流网络规划与场址选择物流网络规划与场址选择第三章第三章 设施布置设计设施布置设计第四章第四章 系统化布置与物流分析方法系统化布置与物流分析方法第五章第五章 仓储系统设计仓储系统设计第六章第六章 物料搬运系统设计物料搬运系统设计第七章第七章 物料搬运设备的选择物料搬运设备的选择第八章第八章 物流分析案例物流分析案例-2-l设施布置设计的内容设施布置设计的内容l设施布置中出现目标设施布置中出现目标l设施布置型式设施布置型式l如何避免工序交错流动、制成品

2、如何避免工序交错流动、制成品混杂混杂l如何进行布置的定量分析如何进行布置的定量分析-3-l设施布置设计的内容是什么？设施布置设计的内容是什么？l设施布置中出现目标矛盾怎么办？设施布置中出现目标矛盾怎么办？l如何选取设施布置型式来适应市场变化？如何选取设施布置型式来适应市场变化？l如何避免工序交错流动、制成品混杂？如何避免工序交错流动、制成品混杂？l如何进行布置的定量分析？如何进行布置的定量分析？-4-l一、工厂总体布置设计一、工厂总体布置设计 l二、车间布置设计二、车间布置设计 -5-l解决工厂各个组成部分，包括生产车间、解决工厂各个组成部分，包括生产车间、辅助生产车间、仓库、动力站、办公场所

3、辅助生产车间、仓库、动力站、办公场所等作业单位相互位置；等作业单位相互位置；l解决运输线路、管线、绿化及设施美化的解决运输线路、管线、绿化及设施美化的相互位置；相互位置；l解决物料的流向和流程、厂内外运输联接解决物料的流向和流程、厂内外运输联接及运输方式。及运输方式。-6-l解决各生产工段、辅助服务部门、储解决各生产工段、辅助服务部门、储存设施等作业单位相互位置；存设施等作业单位相互位置；l解决工作、设备、通道、管线间的相解决工作、设备、通道、管线间的相互位置；互位置；l解决物料搬运流程和运输方式。解决物料搬运流程和运输方式。-7-l一点说明：一点说明：l “作业单位作业单位”（Activit

4、y)是设施的基是设施的基本区划，可大至一个建筑物或一个车间，本区划，可大至一个建筑物或一个车间，亦可小至一个出入口或一台机器亦可小至一个出入口或一台机器如如何划分，须看规划设计工作所处的阶段何划分，须看规划设计工作所处的阶段或层次。或层次。 -8-l1、总体目标：、总体目标：l在已确定的空间场所内，将物流全过程在已确定的空间场所内，将物流全过程的人员、设备、物料所需的空间做最适的人员、设备、物料所需的空间做最适当的分配和最有效的组合。当的分配和最有效的组合。l2、具体目标：具体目标：-9-l最好的工艺流程最好的工艺流程保证工艺流程畅通，生保证工艺流程畅通，生产时间短，生产连续。产时间短，生产连

5、续。l最少的物料搬运费用最少的物料搬运费用运输路线简化，避运输路线简化，避免往返和交叉。免往返和交叉。l最有效地利用空间最有效地利用空间使建筑设备和单位制使建筑设备和单位制品的占有空间小。品的占有空间小。l最好的柔性最好的柔性设施布置适应产品需求的变设施布置适应产品需求的变化、工艺和设备的更新。化、工艺和设备的更新。l最舒适的作业环境最舒适的作业环境保证安全，满足生理、保证安全，满足生理、心理要求。心理要求。l最便捷的管理最便捷的管理使有密切关系或性质相近使有密切关系或性质相近的作业单位布置在一个区域或靠近布置。的作业单位布置在一个区域或靠近布置。-10-l例如：例如：l对性质相近的作业单位布

6、置在一个区域可满足对性质相近的作业单位布置在一个区域可满足管理的方便性和组织结构的合理化，却可能导管理的方便性和组织结构的合理化，却可能导致物流量的增大；致物流量的增大；l满足尽量减少运输和交叉的目标，却可能违反满足尽量减少运输和交叉的目标，却可能违反柔性目标柔性目标 如何回答？如何回答？-11-l根源：根源：l生产系统的目标本身经常难以捉摸（明确战略生产系统的目标本身经常难以捉摸（明确战略思路）；思路）；l方法：方法：l不存在能解决一切问题的方法（系统最优不如不存在能解决一切问题的方法（系统最优不如系统合理）；系统合理）；l科学与艺术结合（谁说得清家庭布置更科学还科学与艺术结合（谁说得清家庭

7、布置更科学还是更艺术）；是更艺术）；l理性与感性结合（建立学习型组织）理性与感性结合（建立学习型组织） -12-l公司目标、用户需求、加工过程、空间利用、公司目标、用户需求、加工过程、空间利用、生产能力等。生产能力等。l公司目标公司目标布置应达到的目标是存储费用、劳动力、布置应达到的目标是存储费用、劳动力、闲置设备保持在一定的水平之下，从而达到预期的产闲置设备保持在一定的水平之下，从而达到预期的产量和利润，但它们的相对重要性却不完全相同（决策量和利润，但它们的相对重要性却不完全相同（决策中的货比三家现象）。中的货比三家现象）。l用户需求用户需求我们关心的是当前与未来的需求量水平我们关心的是当前

8、与未来的需求量水平及产品品种搭配（产品策略不同，则布置策略也将明及产品品种搭配（产品策略不同，则布置策略也将明显不同）。显不同）。l加工过程加工过程这是所选择布置类型的主要约束条件。这是所选择布置类型的主要约束条件。-13-l空间利用空间利用布置总是约束在建筑物内的实际布置总是约束在建筑物内的实际范围内。范围内。l生产能力生产能力当公司目标、用户需求、加工过当公司目标、用户需求、加工过程和空间有效利用率确定后，便可估算所需的程和空间有效利用率确定后，便可估算所需的生产能力和重新布置后所获得的生产能力（如生产能力和重新布置后所获得的生产能力（如果分别是机械车间，大学，酒店，应如何适当果分别是机械

9、车间，大学，酒店，应如何适当选择生产能力的测定单位？）。选择生产能力的测定单位？）。l例如：应适当选择生产能力的测定单位，如机例如：应适当选择生产能力的测定单位，如机械车间可用机器小时，大学可容纳学生数械车间可用机器小时，大学可容纳学生数/年，年，酒店可用房间床位数。酒店可用房间床位数。最理想的布置应能适应环境的变化最理想的布置应能适应环境的变化-14-15-16-17-18-19-group layoutprocess layoutproduct layoutproduct varietyproduction volume-20-产品的变化产品的变化大规模定大规模定制模式制模式大规模生大规模

10、生产模式产模式持续改持续改善模式善模式创新模式创新模式动态的动态的静态的静态的静态的静态的动态的动态的连接连接开发开发模块化模块化更新更新过程的变化过程的变化图一：生产模式的演变图一：生产模式的演变-21-生生产产类类型型按产品产量分按产品产量分少品种大批量生产少品种大批量生产多品种小批量生产多品种小批量生产中品种批量生产中品种批量生产定制生产定制生产按产品预测程度分按产品预测程度分订货生产订货生产存货生产存货生产图二：不同的生产类型图二：不同的生产类型-22-移动式布置移动式布置成组布置成组布置工艺原则布置工艺原则布置产品原则布置产品原则布置固定式布置固定式布置设施布置设施布置-23-三、适

11、合少品种大批量生产的产品布置原则：三、适合少品种大批量生产的产品布置原则： 以机器设备、人员及物料按产品的加工或装配以机器设备、人员及物料按产品的加工或装配的工艺过程顺序布置，形成一定的生产线。的工艺过程顺序布置，形成一定的生产线。仓库钳工剪板机磨床车床滚齿钻孔打压车床车床钻孔装配仓库产品原则示意图产品原则示意图-24-产品原则布置优缺点：产品原则布置优缺点： 优点：优点：1、由于布置符合工艺过程，物流、由于布置符合工艺过程，物流 畅通畅通2、由于上下工序衔接，存放量少、由于上下工序衔接，存放量少3、物料搬运工作量少、物料搬运工作量少4、可做到作业专业化，对工人技、可做到作业专业化，对工人技

12、能要求不高，易于培训能要求不高，易于培训5、生产计划简单，易于控制、生产计划简单，易于控制6、可使用专用设备和机械化、自、可使用专用设备和机械化、自 动化搬运方法动化搬运方法 缺点：缺点：1、设备发生故障时引起整个生产、设备发生故障时引起整个生产 线中断线中断2、产品设计变化将引起布置的重、产品设计变化将引起布置的重 大调整大调整3、生产线速度取决于最慢的机器、生产线速度取决于最慢的机器4、生产线有的机器负荷不满，造、生产线有的机器负荷不满，造 成相对投资较大成相对投资较大5、生产线重复作业，工人易产生、生产线重复作业，工人易产生 厌倦厌倦6、维修和保养费用高、维修和保养费用高-25-四、适合

13、多品种小批量生产的工艺布置原则：四、适合多品种小批量生产的工艺布置原则： 根据工艺特点，把同种类型的一群设备和根据工艺特点，把同种类型的一群设备和人员集中布置在一个地方。各类机床间也有一人员集中布置在一个地方。各类机床间也有一定的顺序安排，通常按照大多数零件的加工路定的顺序安排，通常按照大多数零件的加工路线来排列。线来排列。-26-工艺原则示意图工艺原则示意图车床组LLLL钻床组ZZZZ铣床组MMMM磨床组GGGG其他滚齿机焊接焊接-27-工艺原则布置优缺点：工艺原则布置优缺点： 优点：优点：1、机器利用率高，可减少、机器利用率高，可减少 设备数量设备数量2、设备和人员柔性程度高，、设备和人员

14、柔性程度高， 更改产品和数量方便更改产品和数量方便3、操作人员作业多样化，、操作人员作业多样化， 有利于提高工作兴趣和职有利于提高工作兴趣和职 业满足感业满足感 缺点：缺点：1、由于流程较长，搬运路、由于流程较长，搬运路 线不确定，运费高线不确定，运费高2、生产计划与控制较复杂，、生产计划与控制较复杂， 要求员工素质的提高要求员工素质的提高3、库存量相对较大、库存量相对较大-28-五、适合持续改善生产模式的成组布置原则：五、适合持续改善生产模式的成组布置原则： 把完成一组相似零件的所有或极大部分加工工序的多把完成一组相似零件的所有或极大部分加工工序的多种机床组成机器群，以此为一个单元，再在其周

15、围配置种机床组成机器群，以此为一个单元，再在其周围配置其他必要设备一种布置形式。其他必要设备一种布置形式。成组原则示意图成组原则示意图NCLLMMLDDNCLLLDD加工单元1G加工单元3AAA加工单元2-29-成组原则布置优缺点：成组原则布置优缺点： 优点：优点：1、由于产品成组，设备利用、由于产品成组，设备利用率高率高2、流程通畅，运输距离较短，、流程通畅，运输距离较短，搬运量少搬运量少3、有利于发挥班组合作精神、有利于发挥班组合作精神4、有利于扩大员工的作业技、有利于扩大员工的作业技能能5、兼有产品原则布置和工艺、兼有产品原则布置和工艺布置的优点布置的优点 缺点：缺点：1、需要较高的生产

16、控制水平以平、需要较高的生产控制水平以平 衡各单元之间的生产流程衡各单元之间的生产流程2、若单元间流程不平衡，需中间、若单元间流程不平衡，需中间 储存，增加了物料搬运储存，增加了物料搬运3、班组成员需掌握所有作业技能、班组成员需掌握所有作业技能4、减少了使用专用设备的机会、减少了使用专用设备的机会5、兼有产品原则布置和工艺原则、兼有产品原则布置和工艺原则 布置的缺点布置的缺点-30- 六、如何实现大规模定制：六、如何实现大规模定制：1、两种概念的思考：、两种概念的思考： 面向市场是否就是面向顾客？面向市场是否就是面向顾客？ 多样化是否就是定制？多样化是否就是定制？2、实现大规模定制需解决的基本

17、问题：、实现大规模定制需解决的基本问题： 产品策略产品策略定制产品和适应性产品定制产品和适应性产品 产品结构产品结构模块化产品及工艺模块化产品及工艺 工艺过程基础设施工艺过程基础设施模块化设施，工作流模块化设施，工作流 3、模块化的基础：、模块化的基础： 产品合理化产品合理化使产品系列与企业战略目标一致使产品系列与企业战略目标一致 产品标准化产品标准化将某些首选的零件标准化，从而减少零将某些首选的零件标准化，从而减少零件数目件数目 -31-一种现象：一种现象： 某中档次轿车车型中使用了某中档次轿车车型中使用了110种散热片，种散热片，300种烟灰缸、种烟灰缸、437种仪表盘，种仪表盘，1200

18、种车内地毯，种车内地毯，6000种紧固件种紧固件思考与讨论：思考与讨论： 零件激增的原因和后果是什么？零件激增的原因和后果是什么？ 如何进行模块化设计如何进行模块化设计 按功能分割模块化？按功能分割模块化？ -32-模块化设施布置：模块化设施布置： 由标准化、模块化的建筑物、工作站和物料搬运设由标准化、模块化的建筑物、工作站和物料搬运设施等组成设施布置型式，可很好地解决实际的设施设施等组成设施布置型式，可很好地解决实际的设施设计缺乏柔性的问题。计缺乏柔性的问题。 目前，被欧美广泛采用的方法是利用一个横向目前，被欧美广泛采用的方法是利用一个横向“脊脊柱柱”联接的模块结构，脊柱周围设置若干与之联接

19、的、联接的模块结构，脊柱周围设置若干与之联接的、标准尺寸的模块。标准尺寸的模块。脊柱ACBDE脊柱型模块建筑脊柱型模块建筑装配模块装配模块装配模块修整模块办公室模块试验面积沃尔沃汽车装配模块工厂沃尔沃汽车装配模块工厂-33-一、考虑要素：一、考虑要素：w最重要的是要考虑出、入口的位置最重要的是要考虑出、入口的位置由于外部运输条件或原有布置的限由于外部运输条件或原有布置的限制，需要按照给定的出入口位置来规制，需要按照给定的出入口位置来规划流动模式。划流动模式。w此外还应考虑场址、建筑物的轮廓尺此外还应考虑场址、建筑物的轮廓尺寸、生产流程的特点和生产线长度、寸、生产流程的特点和生产线长度、通道的设置等。通道的设置等。 -34-二、基本流动模式：二、基本流动模式：w 直线型直线型生产过程短且简单生产过程短且简单w L 型型绕开一定的建筑物或设施绕开一定的建筑物或设施w U 型型出入口在同一相对位置出入口在同一相对位置w 环环 型型出入口在同一点出入口在同一点